[发明专利]一种原位微乳生成及驱油效率测试装置及方法

说明书

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种原位微乳生成及驱油效率测试装置及方法。该装置包括微乳生成系统，微观驱油能力测试系统，宏观驱油能力测试系统，显微成像图片采集系统，第一阀门，第二阀门，第三阀门及回压阀；微乳生成系统包括多孔介质模拟腔体，微管，温度传感器一，温度传感器二，压力传感器一，压力传感器二，加热套，电极和法兰；微观驱油能力测试系统由高温高压可视化模型和光源组成，高温高压可视化模型内部装有模拟岩心不同孔喉尺寸的玻璃板；宏观驱油能力测试系统由岩心夹持器和压力传感器组成。该装置能够在高温高压模拟地层条件下持续地生成微乳，并可以精确评价微乳微观驱油能力。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种原位微乳生成及驱油效率测试装置及方法。

背景技术

国内东部老油田开发已进入高含水开发中后期，平均含水率约为90％，最高已经达到95％，水驱方式难以进一步提高采收率。此外，大多数油田的储层平面及纵向非均质性严重，且随着开发进行地层条件呈现恶化趋势，水驱开发效率逐年降低，高含水阶段油气产量差，开发难度加大，经济效益低，所以寻找水驱后的驱替技术至关重要。

表面活性剂驱、聚合物驱、碱水驱等化学驱油方法在油田上作为水驱后的接替技术，已经广泛投入使用，但是这些方法不适用于低渗透油藏、稠油油藏、非均质油藏等复杂油气藏的开发，达不到预期的开发效果，所以相关学者提出微乳液驱油技术。微乳液与油、水间界面张力低，毛管阻力小，能够进入微小孔道，增大波及系数，降低注入压力，最终达到提高采收率的作用。油田化学1986年第3卷中，记载了黄延章等人发表的《胶束一微乳液驱油机理的实验研究》一文，文章中指出三次采油中的胶束一微乳液驱油是提高原油采收率很有效的一种方法。在实验条件下连续注入胶束一微乳液体系，基本上能采出100％的油；在注入0.1PV不同类型的体系时，驱油效率按油外相、中相、水外相的顺序降低若考虑经济等因素，以中相驱油体系为最好；控制流度比不控制流度的驱油效率高；体系与油的界面张力越低，驱油效率也越高。

精细化工2000年第17卷中，记载了刘方等人发表的《表面活性剂在石油开采中的应用》一文，文章中指出微乳状液驱是可使原油采收率提高到80％～90％，微乳状液同油、水是无界面的，即没有界面张力，不存在毛细管阻力，它的波及系数比普通水高，由于与油完全混溶，因此，洗油率很好。微乳状液注入地层形成段塞,溶解残留在地层孔隙中的原油，达到饱和后再分离成油相从井中采出。刘方等人用3.0％玉门石油磺酸盐-3A和2.6％混合醇(丁醇和异丙醇)体系进行了微乳液驱的相关室内研究，该体系的增溶参数为12，界面张力为3.3×10^-4mN/m，驱油效率(水驱后残余油饱和度)可达94.6％，于1990年12月在玉门油田老君庙油矿F-184井进行单井吞吐试验，取得了良好的应用效果。油田化学2017年第34卷中，记载了黎锡瑜等人发表的《原位微乳液驱微观驱油实验研究》一文，文章中研究了基于阴-非离子与阴离子羧酸盐复配表面活性剂(B-1)和单芳烷基磺酸盐表面活性剂(A3-2)的原位微乳液驱油，分析对比了原位微乳液与表面活性剂/聚合物二元复合驱的驱油作用，研究结果表明，原位微乳液驱的驱油效果好于表面活性剂/聚合物二元复合驱。原位微乳液驱主要依靠表面活性剂的增溶作用，在多孔介质中与原油原位形成微乳液，从而达到混相驱油的作用效果；当原油在微乳液的胶束中增溶达到饱和时，进一步通过乳化携带、降低油水界面张力和改善润湿性等机理，优先启动簇状及斑状剩余油，使各种类型的剩余油都得到有效启动运移。